Схемы источников питания своими руками. Импульсные источники питания своими руками: схемы и принципы работы

Основные компоненты схемы:

• DB1 — входной диодный мост
• C1 — входной фильтрующий конденсатор
• Q1 — силовой MOSFET транзистор
• T1 — высокочастотный трансформатор
• D1 — быстрый выходной диод Шоттки
• C2 — выходной фильтрующий конденсатор
• PWM контроллер — микросхема управления (например, UC3843)

Принцип работы:

1. Входное напряжение выпрямляется мостом DB1 и сглаживается конденсатором C1
2. PWM контроллер формирует импульсы управления транзистором Q1
3. При открытом Q1 энергия накапливается в трансформаторе T1
4. При закрытом Q1 энергия передается через D1 в нагрузку
5. Выходное напряжение сглаживается конденсатором C2
6. Цепь обратной связи корректирует скважность импульсов для стабилизации выхода

Преимущества импульсных источников питания

Основные преимущества импульсных источников питания по сравнению с линейными:

• Высокий КПД (до 90-95%) за счет ключевого режима работы
• Малые габариты и вес благодаря работе на высокой частоте
• Широкий диапазон входных напряжений
• Возможность получения нескольких гальванически развязанных выходных напряжений
• Хорошие динамические характеристики
• Высокая удельная мощность (Вт/дм³)

Недостатки импульсных источников питания

Однако у импульсных источников есть и некоторые недостатки:

• Более сложная схемотехника
• Наличие высокочастотных помех
• Худшие шумовые характеристики по сравнению с линейными ИП
• Более высокая стоимость при малой мощности
• Сложность ремонта

Области применения импульсных источников питания

Импульсные источники питания широко применяются в следующих областях:

• Компьютерная и офисная техника
• Бытовая электроника
• Промышленная автоматика
• Телекоммуникационное оборудование
• Светодиодные драйверы
• Зарядные устройства
• Источники бесперебойного питания

Рекомендации по сборке импульсного блока питания своими руками

При самостоятельной сборке импульсного источника питания следует учитывать несколько важных моментов:

1. Тщательно продумайте компоновку элементов на печатной плате
2. Используйте качественные компоненты, рассчитанные на соответствующие токи и напряжения
3. Обеспечьте хороший теплоотвод для силовых элементов
4. Применяйте снабберные цепи для подавления выбросов напряжения
5. Экранируйте высокочастотный трансформатор
6. Используйте многослойные печатные платы с отдельными слоями для силовых и сигнальных цепей
7. Тщательно настройте цепи обратной связи для обеспечения стабильной работы

Соблюдение этих рекомендаций поможет собрать надежный и эффективный импульсный источник питания своими руками.

Заключение

Импульсные источники питания являются современной альтернативой линейным стабилизаторам, обладая рядом важных преимуществ. Несмотря на более сложную схемотехнику, они позволяют создавать компактные и эффективные устройства питания. При правильном подходе к разработке и сборке, импульсные блоки питания могут быть надежными и долговечными устройствами.

Как сделать источники питания, схемы источников питания и зарядок

В книге «Как сделать источники питания своими руками» собраны воедино и систематизированы наиболее интересные и оригинальные схемы основных групп источников питания: линейных, импульсных, сварочных, а также преобразователей, стабилизаторов, зарядных устройств.

Как сделать источники питания своими руками, схемы линейных, импульсных и сварочных источников питания, преобразователей, стабилизаторов и зарядных устройств.

Представленные в книге «Как сделать источники питания своими руками» схемные решения не повторяют друг друга, интересны, содержат определенные элементы оригинальности. Рассмотренные источники питания построены на недорогих компонентах, ко многим из них указаны доступные аналоги. Для удобства восприятия информации описание источников питания идет по единой схеме.

Все источники питания, рассмотренные в книге, были проверены их авторами на практике, демонстрировались на выставках, были отмечены призами и дипломами. Предлагаемая книга рассчитана, в первую очередь, на радиолюбителей средней квалификации. Для самостоятельного изготовления понравившейся конструкции вполне достаточно приводимого описания и представленного схемного материала. Приводятся рисунки монтажа и печатных плат многих описываемых схем.

Содержание книги «Как сделать источники питания своими руками».

Создаем стабилизированные источники питания с током нагрузки от 30 мА до 200 А.

Принцип действия линейных источников питания
Микромощный источник питания с током нагрузки до 30 мА и выходным напряжением 9 В
Стабилизированный источник питания с током нагрузки до 50 мА
Стабилизированный источник питания 60 В 100 мА
Источник питания с током нагрузки до 100 мА
Стабилизированный источник питания на полевом транзисторе с током нагрузки до 100 мА
Низковольтный регулируемый стабилизатор напряжения на 3—5 В и с током нагрузки до 100 мА
Низковольтный стабилизатор напряжения с регулирующим транзистором в минусовом проводнике на 3—5 В и с током нагрузки до 100 мА

Стабилизированный источник питания на полевом транзисторе с током нагрузки до 150 мА
Стабилизатор напряжения на операционных усилителях серии К140 и с током нагрузки до 200 мА
Стабилизированный источник питания на шесть значений выходного напряжения и с током нагрузки до 250 мА
Стабилизатор напряжения, защищенный от коротких замыканий выхода, с током нагрузки до 300 мА и диапазоном выходных напряжений 2—12 В

Стабилизатор напряжения с защитой от короткого замыкания для питания маломощных устройств

Стабилизированный источник питания с регулируемым напряжением на выходе 0—12 В и током нагрузки до 300 мА
Источник питания для детских электрифицированных игрушек током до 350 мА
Простой стабилизатор напряжения на ИМС 142ЕН1Г с выходным напряжением 5 В и током нагрузки 500 мА
Стабилизатор напряжения с защитой и током нагрузки до 500 мА
Комбинированный источник питания с максимальным током нагрузки каждого из источников 500 мА
Простой источник питания для питания стабилизированным напряжением +5 В различных цифровых устройств с током потребления до 500 мА

Стабилизатор напряжения с высоким коэффициентом стабилизации и с током нагрузки до 500 мА
Простой источник питания с плавной инверсией выходного напряжения и током нагрузки до 500 мА
Простой стабилизатор напряжения с током нагрузки до 500 мА
Двуполярный источник питания с выходным стабилизированным напряжением ±12,6 В и током нагрузки до 500 мА
Стабилизированный источник питания для любительского УНЧ с током нагрузки до 700 мА

Простой импульсный стабилизатор напряжения с выходным напряжением 5 В и током нагрузки до 700 мА

Линейный стабилизатор напряжения с высоким КПД, построенный на дискретных элементах, с током нагрузки до 1000 мА
Стабилизатор напряжения с логическими элементами и током нагрузки до 1000 мА
Стабилизатор напряжения 12 В с током нагрузки до 1000 мА
Стабилизаторы напряжения 10 В, построенные на полевом транзисторе, с током нагрузки до 1000 мА
Источник питания на транзисторах и трансформаторе кадровой развертки телевизора ТВК-110 ЛМ с током нагрузки до 1000 мА
Источник питания «Ступенька» с выходом на наиболее часто применяемые напряжения и током нагрузки до 1000 мА
Источники питания с плавным изменением полярности и напряжением от+12 до -12 В
Стабилизированный источник питания 40 В 1200 мА
Комбинированный лабораторный источник питания с током нагрузки до 1200 мА
Регулируемый двуполярный источник питания с током нагрузки до 2000 мА в каждом плече
Стабилизированный источник питания 1—29 В и с током нагрузки до 2000 мА

Простой стабилизатор напряжения с защитой от КЗ и током нагрузки до 3000 мА

Транзисторный стабилизатор с защитой от КЗ с током нагрузки до 3000 мА
Простой регулируемый стабилизатор напряжения (1,8—32 В) с током нагрузки до 3000 мА
Мощный источник питания для усилителя низкой частоты с током нагрузки до 3000 мА
Стабилизатор напряжения на мощных биполярных транзисторах с возможностью регулировки выходного напряжения 11,5—14 В и током нагрузки до 4000 мА
Мощный стабилизатор напряжения -5 В с током нагрузки до 5000 мА
Мощный стабилизатор напряжения с током нагрузки до 5000 мА
Стабилизатор с защитой по току с током нагрузки до 5000 мА

Мощный источник питания 12 В и током нагрузки до 6000 мА
Стабилизатор напряжения 20 В и током нагрузки до 7000 мА
Регулируемый стабилизатор тока с напряжением на нагрузке 16 В и током нагрузки до 7000 мА
Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок и током нагрузки до 10 А
Источник питания повышенной мощности с током нагрузки до 20 А
Стабилизатор напряжения для питания УМЗЧ с током нагрузки до 20 А
Стабилизированный источник питания 12 В, построенный на ИМС К142ЕНЗ, с током нагрузки до 20 А
Мощный источник питания на дискретных элементах с регулировкой напряжения от 0 до 15 В и током нагрузки до 20 А
Стабилизатор напряжения на мощном полевом транзисторе с током нагрузки до 20 А
Источник питания для автомобильного трансивера 13 В 20 А
Стабилизатор тока на с плавной регулировкой 100—200 А

Создаем полезные схемы преобразователей напряжения.

Как работают преобразователи постоянного напряжения в постоянное (DC-DC конвертеры)
Как работают преобразователи постоянного напряжения в переменное (DC-AC конвертеры)
Низковольтный преобразователь напряжения
Стабилизированный сетевой преобразователь напряжения
Преобразователь напряжения с 1,5 В до 4,5 В для авометра Ц20
Преобразователь напряжения с 9 В до 400 В
Преобразователи напряжения с ШИ модуляцией без гальванической развязки цепей нагрузки и управления
Преобразователь напряжения с ШИ модуляцией с гальванической развязки цепей нагрузки и управления
Универсальный преобразователь напряжения
Трехфазный инвертор

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное для питания трехфазного электродвигателя
Преобразователь питания от элемента А316с напряжением 1,5 В на питание 9 В (батарейка типа «Крона»)
Формирователь двуполярного напряжения ±8,5 В с допустимой нагрузкой 10 мА
Электроподжиг в газовой плите — высоковольтный преобразователь 220 В — 10 кВ
Модернизированный электроподжиг — высоковольтный преобразователь 220 В — 10 кВ
Источник питания для ионизатора — люстры Чижевского
Источник питания для часов на БИС

Преобразуем напряжение автомобильного аккумулятора 12В в другие величины.

«Обратимый» преобразователь напряжения
Тринисторный преобразователь постоянного тока релаксационного типа
Преобразователь напряжения автомобильной бортсети в переменное напряжение 220 В
Преобразователь напряжения 12 В — 220 В для питания радиоэлектронных устройств с мощностью до 100 Вт
Преобразователи 12 В в 220 В для походов
Преобразователь напряжения бортсети автомобиля в переменное напряжение 36, 127 и 220 В
Несложный бестрансформаторный преобразователь 12В — 220 В
Преобразователь 12 В — 220 В на полевых транзисторах
Двухтактный преобразователь напряжения на полевых транзисторах, выполненный с использованием специализированного ШИМ-контроллера 1114ЕУ4
Мощный тиристорный преобразователь с мощностью в нагрузке до 500 Вт
Импульсный преобразователь с 12 В на 220 В 50 Гц
Мощный малогабаритный преобразователь постоянного напряжения 12 В в постоянное напряжение большей величины

Стабилизаторы напряжения, построенные на интегральных микросхемах.

Особенности микросхем серий 142, К142 и КР142
Стабилизатор напряжения на ИМС КР142, защищенный от повреждения разрядным током конденсаторов
Стабилизатор напряжения на ИМС КР142 со ступенчатым включением
Стабилизаторы напряжения на ИМС КР142 с выходным напряжением повышенной стабильности
Стабилизатор напряжения на ИМС КР142 с регулируемым выходным напряжением от 0 до 10 В
Стабилизаторы напряжения на ИМС КР142 с внешними регулирующими транзисторами
Стабилизатор напряжения на ИМС КР142 с высоким коэффициентом стабилизации
Двуполярный стабилизатор напряжения на основе однополярной микросхемы
Стабилизатор напряжения на ИМС КР142 с регулируемым выходным напряжением
Импульсный стабилизатор напряжения на ИМС КР142
Стабилизатор тока на ИМС КР142 для зарядки аккумуляторной батареи напряжением 12В
Стабилизатор тока на ИМС КР142 для зарядки аккумуляторной батареи напряжением 6 В

Создаем импульсные источники питания.

Достоинства и недостатки импульсных источников питания
Структурная схема нерегулируемого импульсного источника питания
Структурная схема регулируемого импульсного источника питания
Импульсный источник питания 5 В 0,2 А
Миниатюрный импульсный сетевой источник питания с выходом 5 В 3 Вт
Импульсный источник питания 5 В 6 А, построенный на ИМС КР142ЕН19А
Импульсный стабилизатор напряжения на трех транзисторах
Экономичный импульсный источник питания, формирующий на выходе двуполярное напряжение + 27 В и -27 В при токе нагрузки до 0,6 А
Импульсный источник питания УЗЧ
Импульсный стабилизатор напряжения на 5 В с высоким КПД
Стабилизатор напряжения 5 В на микросхеме К554САЗ
Импульсный стабилизатор напряжения на 5 В с током нагрузки до 2 А
Ключевой стабилизатор напряжения 5 В 2 А, выполненный по классической схеме

Создаем бестрансформаторные источники питания.

Источник питания с гасящим конденсатором
Конденсаторно-стабилитронный выпрямитель
Бестрансформаторный пятивольтовый источник питания общего назначения на ток нагрузки до 0,3 А
Бестрансформаторный источник бесперебойного питания для кварцованных электронно-механических часов
Бестрансформаторные источники питания большой мощности для любительского передатчика
Стабилизированный выпрямитель с малым уровнем пульсаций
Бестрансформаторное зарядное устройство
Бестрансформаторный источник питания с регулируемым выходным напряжением
Маломощный конденсаторный выпрямитель с ШИМ стабилизатором
Бестрансформаторные источники питания с симметричным динистором
Бестрансформаторный источник питания на полевом транзисторе
Высоковольтный преобразователь — электронная ловушка для тараканов

Создаем стабилизаторы сетевого напряжения.

Стабилизатор напряжения переменного тока
Релейный стабилизатор напряжения
Мощный транзисторный регулятор сетевого напряжения

Создаем трансформаторные источники сварочного тока.

Разновидности источников сварочного тока
Типы сварочных трансформаторов
Сварочный трансформатор со ступенчатой регулировкой тока
Сварочный источник с резонансным конденсатором
Сварочные источники переменного тока с плавной регулировкой
Сварочные источники постоянного тока с электронной регулировкой

Создаем инверторные источники сварочного тока.

Принцип действия инверторных сварочных источников
Однотактный прямоходовый преобразователь
Двухтактный мостовой преобразователь
Простой самодельный инверторный сварочный источник
Сварочный инвертор на одном транзисторе
Сварочный источник Большакова

Предупреждение!

Электронная версия данной книги создана исключительно для ознакомления только на локальном компьютере. Скачав файл, вы берете на себя полную ответственность за его дальнейшее использование и распространение. Начиная загрузку книги, вы подтверждаете свое согласие с данными утверждениями.

Реализация данной электронной книги с целью получения прибыли незаконна и запрещена. По вопросам приобретения данной книги обращайтесь непосредственно к законным издателям или их представителям.

Как сделать источники питания своими руками, схемы линейных, импульсных и сварочных источников питания, преобразователей, стабилизаторов и зарядных устройств — СКАЧАТЬ КНИГУ >>>

Статьи схожей тематики:

• Универсальное зарядное устройство Nitecore UMS2 для Li-ion, IMR, LiFePO4, Ni-MH, Ni-Cd аккумуляторов, характеристики, режимы зарядки, настройка, активация и восстановление аккумуляторов, обзор.
• Компактное магнитное зарядное устройство Nitecore LC10 с функциями зарядки Li-ion и Li-ion IMR аккумуляторов и работы как powerbank, устройство, характеристики, обзор.
• Литий-полимерные Li-pol аккумуляторы, описание, особенности устройства и конструкции, применение, основные преимущества и недостатки.
• Литий-ионные Li-ion аккумуляторы, описание, особенности устройства и конструкции, применение, старение, основные преимущества и недостатки.
• Свинцово-кислотные аккумуляторы, краткое описание, особенности конструкции, применение, основные преимущества и недостатки.
• Никель-металлгидридные Ni-MH аккумуляторы, краткое описание, применение, основные преимущества и недостатки.

Двухканальный лабораторный блок питания своими руками

В радиолюбительской практике нельзя обойтись одним стандартным блоком питания с фиксированным напряжением, так как электронные схемы необходимо питать от разного напряжения. Хороший лабораторный источник питания должен также иметь индикацию установленного напряжения и регулируемую защиту по току, чтобы в случае каких-либо проблем не вывести из строя подключенную конструкцию и не перегореть самому.

Такой универсальный блок питания можно приобрести, однако интереснее, а иногда и выгоднее собрать его самостоятельно. Тем более, что сейчас можно серьёзно сэкономить время разработки, взяв за основу универсальный преобразователь напряжения PW841 (см. рис.1.).

Это идеальное решение для реализации лабораторного блока питания, PW841 позволяет:

— устанавливать необходимое выходное напряжение в диапазоне 1…30В;

— регулировать максимальный потребляемый ток от 0 до 5А;

— индицировать на двух четырёхразрядных индикаторах одновременно напряжение и потребляемый ток;

— защищать от превышения выходного тока и от короткого замыкания в нагрузке.

Рис.1. Модуль Мастер Кит PW841

В качестве источника входного напряжения для PW841 можно применить готовый адаптер питания от бытовой техники. Удобно использовать сетевой адаптер от ноутбука: как правило, они имеют выходное напряжение 19В и ток нагрузки 3А и более. Нельзя получить на выходе готовой конструкции напряжение выше входного значения, но для большинства задач этого напряжения будет вполне достаточно. Чтобы сохранить возможность использовать адаптер ноутбука по прямому назначению, необходимо подобрать подходящее к его разъёму гнездо питания.     

Но можно не искать лёгких путей и собрать силовую часть блока питания самостоятельно. Схема самого простого линейного источника питания приведена на рис.2.

Рис.2. Простейший трансформаторный блок питания

Схема содержит трансформатор, диодный мост и конденсатор. Трансформатор понижает высокое сетевое напряжение 220В до необходимого безопасного уровня. Трансформатор можно приобрести или найти в старой технике (телевизорах, усилителях и т.п.). Но учтите, что в большинстве современных электронных конструкций применяются импульсные трансформаторы, а для сборки линейного источника питания подойдут именно классические трансформаторы: они обычно большие и тяжёлые.

Мне удалось найти трансформатор серии ТТП (трансформатор тороидальный). В этой серии очень много трансформаторов разных типов, отличающихся выходным напряжением, мощностью и количеством выходных обмоток. В моём случае у трансформатора одна первичная обмотка 220В (чёрные провода) и две одинаковые вторичные обмотки (выводы красных и белых проводов). Каждый из независимых выходов выдаёт переменное напряжение 15В с максимальным током нагрузки до 2А.

Раз уж мне повезло раздобыть трансформатор с двумя вторичными обмотками, я решил собрать двухканальный лабораторный блок питания на базе двух модулей PW841. В некоторых случаях электронной схеме для работы требуются два разных напряжения: например, 5В и 12В; и для наладки таких схем гораздо удобнее пользоваться двухканальным блоком питания. 

Трансформатор выдаёт переменное напряжение, поэтому потребуется дополнить схему диодным выпрямителем. Удобнее использовать сборку из четырёх диодов в одном корпусе, которую можно приобрести или выпаять из неисправного блока питания. Я применил диодные мосты типа RS405, которые рассчитаны на ток до 4А, но больше в моём случае и не нужно. Также в схему необходимо включить конденсаторы фильтра, которые уберут пульсации напряжения после выпрямления переменного тока. Подойдут конденсаторы ёмкостью в несколько тысяч микрофарад. На рис.3. показаны компоненты, которые я использовал для сборки источника питания.

Рис.3. Компоненты для сборки трансформаторного блока питания

При выборе трансформатора и расчёте элементов схемы надо понимать, что после выпрямления постоянное напряжение становится выше переменного примерно в 1.4 раза. В моём случае из 15В переменного напряжения на выходе выпрямителя получилось 15х1.4=21В постоянного напряжения. Рабочее напряжение конденсатора необходимо выбирать с некоторым запасом, то есть в данном случае не менее 25В. Я нашёл конденсаторы ёмкостью 6800 мкФ и на рабочее напряжение 50В.    

Осталось смонтировать всю конструкцию в корпусе подходящих размеров. Желательно подобрать более свободный корпус, чтобы трансформатор и электронные компоненты лучше охлаждались. Для этой же цели рекомендуется просверлить в корпусе вентиляционные отверстия, если они не были предусмотрены конструкцией изначально.

Рис.4. Монтаж блока питания в корпусе

Трансформатор я притянул пластиковыми стяжками ко дну корпуса. Конденсаторы фильтров закрепил термоклеем из клей-пистолета, диодные мосты распаял прямо на выводах конденсаторов навесным монтажом. Параллельно выводам конденсаторов припаяны резисторы сопротивлением 6.8Мом: это необязательные компоненты, они служат для более быстрой разрядки конденсаторов после отключения блока питания от сети.

Для монтажа модулей PW841 пришлось их доработать: выпаял неиспользуемые белые разъёмы с лицевой части рядом с дисплеями и подстроечные резисторы регулировки тока и напряжения, их я заменил переменными резисторами соответствующего номинала (50 кОм).

Большинство компонентов блока питания я смонтировал на передней пластиковой панели корпуса (см. рис.5.).

Рис.5. Монтаж передней панели

В передней панели я просверлил четыре отверстия диаметром 7мм для переменных резисторов, выпилил два прямоугольных отверстия для индикаторов PW841, сами модули приклеил к передней панели клей-пистолетом. В качестве выходных клемм питания применил колодку аудиовыхода, выпаянную из сломанного музыкального центра. Под неё тоже пришлось выпилить окно. На боковой стенке установил сетевой выключатель питания.

Новые переменные резисторы и клеммы питания я соединил с соответствующими монтажными точками PW841 проводами. Для минимизации потерь тока желательно использовать гибкие проводники минимальной длины и сечением не менее 1.5 мм2. 

Рис. 6. Резистор, выключатель, разъём питания

На рис.7. демонстрируется работа собранного блока питания. На левом канале установлено напряжение 5.03В, потребляемый ток – 90 мА, в качестве нагрузки используется резистор общим сопротивлением 50 Ом. Левый канал в этом примере работает в режиме классического источника питания, если же ток нагрузки превысит установленный порог, блок перейдёт в режим работы с ограничением тока, при этом на плате PW841 загорится соответствующий светодиод. На правом канале установлено напряжение 12В, он не нагружен. При токах нагрузки до 2А нагрев элементов схемы минимальный и дополнительного охлаждения не требуется. Если же Вы будете работать с более высокими токами и заметите перегрев компонентов схемы, обеспечьте активный обдув трансформатора и модуля PW841, установив в корпус блока питания компьютерный кулер.

Рис.7. Блок питания в сборе

Блок питания своими руками для усилителя мощности

Блок питания своими руками, подходит для использования с усилителем мощностью 60 Вт. Предложенный в статье БП совершенно прост, и для его создания не требуется особых навыков. Тем не менее, есть несколько вещей, с которыми следует быть осторожным, например, прокладка силовых цепей, но это легко сделать.

Данная публикация показывает общую форму версии «цена не имеет значение», но ее можно упростить. Первым делом нужно выбрать подходящий трансформатор. Я предлагаю тороидальные трансформаторы, а не традиционные многослойные понижающие трансформаторы серии EI.

Это обусловлено тем, что тороидальные трансы излучают меньше магнитного потока, создающий наводки в схеме. Также их конструкция более плоская, тем самым пригодны для установки в невысоких корпусах. Однако у них есть некоторые недостатки, такие как более высокий пусковой ток при включении, что означает необходимость использования плавких предохранителей с задержкой срабатывания.

Для усилителя мощностью 60 Вт требуется номинальное напряжение (при полной нагрузке) ±35 В, поэтому вторичная обмотка должна быть 25v-0-25v. Схема блока питания для изготовления собственными руками показана ниже, для каждого канала используются отдельные выпрямители и конденсаторы.

Совместно применяется только трансформатор, поэтому взаимодействие каналов сведено к минимуму. Один источник питания ±35 В (то есть с использованием только одного моста и набора конденсаторов фильтра) будет работать так же хорошо в большинстве случаев.

Рисунок 1 — Блок питания своими руками ±35 В

Показанный плавкий предохранитель на 5 А подходит для трансформатора на 300 ВА, если применить трансформатор на 120 ВА, его следует уменьшить до 2,5 А (или 3 А, если 2,5 А приобрести слишком сложно). В случае вашего сомнения по поводу номинала предохранителя, обратитесь к производителю трансформатора, чтобы узнать рекомендованное значение для него.

Правильный предохранитель имеет решающее значение для защиты от электрического сбоя, который может привести к тому, что оборудование станет небезопасным или вызовет пожар. Значение также зависит от сетевого напряжения в месте вашего проживания. Возможно, для сети 120 В потребуется более высокая номинальная мощность.

Конденсатор C2 (номинал 100 нФ X2) предназначен для минимизации EMI (электромагнитных помех) и, в частности, кондуктивных помех. Можно конечно установить емкость с более высоким значением, но больше 470 нФ ставить не обязательно. Некоторым радиолюбителям нравится добавлять конденсаторы с малым номиналом параллельно диодам в мосту, но в этом нет необходимости. Они не причиняют вреда, но убедитесь, что используемые вами емкости безупречно справятся с колебаниями переменного тока.

Используемая емкость не критична и в некоторой степени зависит от бюджета. Я предлагаю конденсаторы емкостью 10 000 мкФ, но они довольно дорогие, поэтому в крайнем случае конденсаторы емкостью 4700 мкФ подойдут, особенно в показанной схеме. Альтернативой является использование (скажем) набор конденсаторов 5×2200 мкФ параллельно для каждого основного фильтра. Это чаще всего оказывается дешевле, а во многих случаях действительно дает лучшую производительность.

Если блок питания своими руками находится не под нагрузкой (или при небольшой нагрузке), напряжение обычно несколько выше 35 вольт. Это нормально и не должно вызывать проблем с усилителем. Напряжение будет падать с увеличением тока и может упасть ниже 35 В, если используется слабый трансформатор (или трансформатор с очень плохой стабилизацией).

Рисунок 2 — Двойной источник питания ±35 В

Некоторые радиолюбители предпочитают блок питания «двойной моно», но с использованием обычного трансформатора. Эта схема показана выше. Одна вещь, которая жизненно важна, — необходимость обеспечить, чтобы «земля» (или средняя точка) между двумя наборами конденсаторов была как можно более надежной (электрически). Если между точками заземления имеется заметный импеданс, это может привести к замыканию заземления, и результатом будет гудение. Заземляющий потенциал между конденсаторами фильтра очень важен!

Две части этих цепей имеют решающее значение:

• Силовые провода, которые предназначены для установки в блок питания собранного своими руками, должны быть рассчитаны на напряжение 240 вольт, и с надежным изолированным покрытием, а все выводы защищены для предотвращения случайного контакта. Заземление от сети необходимо надежно прикрепить к шасси, предварительно зачистив место крепления.
• Центральный отвод трансформатора и точки заземления каждого конденсатора должны быть подключены к точке заземления основного сигнала через усиленный медный провод или (предпочтительно) медную шину. В этой части цепи протекают большие токи, содержащие неприятные формы волны тока, которые вполне могут проникнуть в ваш усилитель. Напряжение питания должно сниматься с конденсаторов (а не с мостовых выпрямителей), чтобы предотвратить нежелательный фон и шум.

При подключении мостовых выпрямителей к трансформатору выполняйте подключение точно так, как показано, чтобы гарантировать, что пульсации напряжения (и токи) совпадают по фазе для каждого усилителя. В противном случае в тракт прохождения сигнала усилителя могут попасть загадочные гудящие сигналы от байпасных конденсаторов и т.п. Это маловероятно, если на плате (ах) усилителя не используются большие емкости — кстати, не рекомендуется — но зачем рисковать?

Мостовые выпрямители должны быть рассчитаны на ток не менее 35A и иметь болтовое крепление (или что-то подобное), чтобы обеспечить минимально возможные потери (для них не потребуется дополнительный радиатор — шасси обычно будет вполне достаточно).

Первичное напряжение трансформатора, очевидно, будет определяться напряжением питания в вашем регионе (например, 120, 220 или 230) и соответствовать частоте местной электросети. Обратите внимание, что все трансформаторы с частотой 50 Гц будут нормально работать на частоте 60 Гц, но некоторые устройства с частотой 60 Гц будут перегреваться при использовании на частоте 50 Гц.

Трансформатор должен быть рассчитан минимум на 120 ВА (вольт-ампер) для домашнего использования, но желательно все-таки установить на 300 ВА для гарантированного запаса по мощности и стабильной работы усилителя. По возможности, сигнальное и силовое заземление должны быть одинаковыми (это предотвращает возможность поражения электрическим током, если в трансформаторе возникнет короткое замыкание между первичной и вторичной обмотками.

Резистор R1 (рекомендуется резистор с проволочной обмоткой 5 Вт) шунтирует низковольтную цепь на «землю», а диоды D1 и D2 обеспечивают защитную схему в случае серьезной проблемы. Эти диоды должны быть только низкого напряжения, но при этом требуется номинальный ток 5А или выше. Конденсатор 100 нФ (C1) выполняет функцию сглаживающего элемента, эффективно заземляя радиочастотные сигналы. Конденсатор должен обладать высокочастотной характеристикой, рекомендуется «монолитная» керамика.

В некоторых случаях вторичное напряжение трансформатора может быть больше, чем описано выше. Я протестировал некоторые стандартные и нестандартные трансформаторы, которые у меня есть, и обнаружил, что, если транс не имеет исключительно хорошего регулирования, можно использовать номинальную вторичную обмотку 28v-0-28v.

Это обеспечит напряжение на шинах питания около ±40 В, что является максимальным значением, рекомендованным для PЭA (например). Будьте осторожны при тестировании, так как относительно небольшое (10%) изменение напряжения сети имеет большое значение для измеряемой выходной мощности — вторичное напряжение также падает на 10%, поэтому 60 Вт превращается в 48 Вт, если напряжение в сети ниже 10%.

Вы также должны помнить, что выходное напряжение трансформаторов обычно указывается при полной мощности с резистивной нагрузкой. Это означает две вещи:

1. Напряжение холостого хода будет выше, чем под нагрузкой.
2. Напряжение под нагрузкой будет ниже, чем без нагрузки.

Первый пункт верен, потому что нет нагрузки, поэтому выходное напряжение должно расти. Второй вариант более сложен, но происходит потому, что в обычной схеме выпрямителя используется конденсаторный входной фильтр (выпрямитель питается непосредственно через конденсатор.

Поскольку диоды проводят только на пике формы волны, ток намного выше, поэтому сопротивление трансформатора и цепи питания приведет к падению пикового напряжения, а напряжение постоянного тока не может превышать пиковое выходное напряжение (менее двух диодных прямых падений напряжения ).

пошаговое описание проектирования и постройки блока питания (фото, видео и схемы)

Какая вещь считается наиболее незаменимой у радиолюбителей и не только? Несомненно, это блок питания. К сожалению, готовые блоки питания не всегда бывают доступными в финансовом плане, поэтому для домашнего пользования они делают их самостоятельно.

Краткое содержимое статьи: